Logistiknetzwerken liegent ypische Phänomene zu Grunde, die sich auch in anderen Netzwerken, bspw. Kommunikationsnetzen, biologischen oder sozialen Netzen ,wiederfinden. Ziel dieser Diplomarbeit ist eine sowohl qualitative, als auch quantitative Beurteilung, in welcher Form und Umfang Elemente und Methoden aus biologischen Netzwerken zur Effizienzsteigerung klassischer Logistiknetzwerke eingesetzt werden können. Im Vordergrund steht dabei die Aussage, dass biologische Netzwerke, wie sie vor allem im Bereich staatenbildender Insektenauftreten, schnell und effizient auf Veränderungen in der nahen Umwelt reagieren können, ohne dass das Gleichgewicht des Systems gestört wird. Wenn dies gilt, können die beobachteten Elemente und Methoden einen Beitrag zur Robustheit von Logistiknetzwerken leisten. Den Untersuchungsrahmen bildet ein klassisches Logistiknetz aus dem Einzelhandel, vereinfacht auf drei Produkte, ein Warenverteilzentrum und mehrere Filialen. Es gilt nun, dieses idealisierte Netzwerk aus Kosten-und Sicherheitsaspekten heraus so zu gestalten, dass die Verfügbarkeit des Produkts unter Beachtung sich ändernder Rahmenbedingungen gewährleistet ist. In einem Imitationsprozess wird ein Steuerungsmechanismus der Resourcenallokation aus dem Bereich der staatenbilden den Insekten beschrieben, auf das betrachtete Netzwerk abgebildet und durch Simulation bewertet. Im ersten Abschnitt wird zunächst das Netzwerk aus der Sicht des Systems betrachtet. Es werden die Elemente des Systems, deren Eigenschaften (Parameter) und die zu beachtenden Restriktionen definiert. Im zweiten Abschnitt wird die Verbindung zwischen den künstlichen Systemen der Logistik und den lebendigen Systemen der Biologie durch die Betrachtung beider Welten als komplexe Systeme geschaffen .Im dritten Abschnitt wird ein Steuerungsmechanismus aus dem Bereich staatenbildender Insekten erläutert. Dieser versetzt ein Honigbienenvolk in die Lage auf eine Veränderung der Umweltbedingungen zu reagieren und die Resourcen des Sammelprozesses effizient aufzuteilen. Dieser Steuerungsmechanismus wird im letzten Abschnitt auf die Problemstellung transferiert und implementiert. Dazu wird zunächst ein Simulationsmodell des Logistiknetzes erstellt und das Steuerungskonzept aus dem Bereich der Honigbienen in die Simualtion integriert. Daran schliesst sich die Bewertung des Steuerungskonzepts mit einer Szenarienanalyse an.
Inhaltsverzeichnis
- Kurzzusammenfassung
- Abstract
- 1 Einleitung
- 1.1 Problemstellung und Zielsetzung
- 1.2 Aufbau der Arbeit
- 2 Grundlagen
- 2.1 Logistik
- 2.1.1 Logistiknetzwerke
- 2.1.2 Transportwesen
- 2.2 Biologische Netzwerke
- 2.2.1 Staatenbildende Insekten
- 2.2.2 Das Honigbienenvolk
- 2.3 Komplexe Systeme
- 3 Untersuchung eines Steuerungsmechanismus zur Resourcenallokation
- 3.1 Die Problemstellung
- 3.2 Das Honigbienenvolk
- 3.2.1 Pheromone
- 3.2.2 Der Schwarm
- 3.2.3 Die Steuerung des Sammelprozesses
- 3.3 Simulationsmodell
- 3.3.1 Das Simulationsmodell
- 3.3.2 Die Integration der Honigbienenstrategie in die Simulation
- 4 Szenarienanalyse
- 4.1 Der Ausgangspunkt
- 4.2 Die Szenarien
- 4.2.1 Szenario 1: erhöhter Bedarf eines Produktes
- 4.2.2 Szenario 2: Störung im Logistiknetzwerk
- 4.2.3 Szenario 3: reduzierte Transportkapazität
- 5 Zusammenfassung und Ausblick
- Literatur
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Diplomarbeit untersucht die Übertragbarkeit von Konzepten aus biologischen Netzwerken auf die Steigerung der Robustheit klassischer Logistiknetzwerke. Ziel ist es, die Effizienz von Logistiknetzwerken durch die Implementierung von Elementen und Methoden aus biologischen Netzwerken, insbesondere aus dem Bereich der staatenbildenden Insekten, zu verbessern.
- Robustheit von Logistiknetzwerken
- Effizienzsteigerung durch biologische Konzepte
- Anpassungsfähigkeit an veränderte Rahmenbedingungen
- Modellierung und Simulation von Logistikprozessen
- Steuerungsmechanismen aus der Biologie
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer Einleitung, die die Problemstellung und Zielsetzung der Arbeit erläutert. Das zweite Kapitel befasst sich mit den Grundlagen von Logistiknetzwerken, biologischen Netzwerken und komplexen Systemen. Im dritten Kapitel wird ein Steuerungsmechanismus aus dem Bereich staatenbildender Insekten, der Honigbiene, vorgestellt und untersucht. Das vierte Kapitel widmet sich der Anwendung dieses Steuerungsmechanismus in einem Simulationsmodell für ein Logistiknetzwerk und der Analyse verschiedener Szenarien.
Schlüsselwörter
Logistiknetzwerk, Robustheit, Effizienzsteigerung, Biologisches Vorbild, Staatenbildende Insekten, Honigbienen, Steuerung, Resourcenallokation, Simulation, Szenarienanalyse.
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- Dipl.-Wi.-Ing. Hendrik Preis (Autor), 2006, Robuste Logistiknetzwerke nach biologischem Vorbild, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/63035
